JPH05163371A - 二軸配向ポリエステルフィルム - Google Patents

二軸配向ポリエステルフィルム

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JPH05163371A
JPH05163371A JP33017291A JP33017291A JPH05163371A JP H05163371 A JPH05163371 A JP H05163371A JP 33017291 A JP33017291 A JP 33017291A JP 33017291 A JP33017291 A JP 33017291A JP H05163371 A JPH05163371 A JP H05163371A
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JP
Japan
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film
length
biaxially oriented
zirconium oxide
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP33017291A
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English (en)
Inventor
Jun Sakamoto
純 坂本
Minoru Yoshida
実 吉田
Masaru Suzuki
勝 鈴木
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Priority to DE69220932T priority patent/DE69220932T2/de
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  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 酸化ジルコニウム粒子を含有する二軸配向ポ
リエステルフィルム。フィルム中の凝集形を規定してお
り、フィルム長さ方向に平行な方向の凝集体長さAとフ
ィルム面に垂直な方向に平行な方向の凝集体長さBの
比、B/Aが0.05以上0.6以下。 【効果】 耐スクラッチ性(傷つきにくさ)、耐摩耗性
に優れたフィルムを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二軸配向ポリエステル
フィルムに関するものであり、さらに詳しくは、酸化ジ
ルコニウム粒子を含有し、耐スクラッチ性、耐摩耗性に
優れ、突起高さのそろった二軸配向ポリエステルフィル
ムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】二軸配向ポリエステルフィルムは、優れ
た物理的、化学的特性を有しており、広く用いられてい
る。
【0003】しかし、二軸配向ポリエステルフィルム
は、フィルムの加工工程、例えば包装用途における印刷
工程、磁気媒体用途における磁性層塗布・カレンダー工
程あるいは感熱転写用途における感熱転写層塗布などの
工程速度の増大に伴ない、接触するロールによってフィ
ルム表面に傷がつくという欠点が最近、問題となってき
ている。またビデオテープは、最近ソフト用(制作され
た映像作品をパッケージ媒体に記録固定、複製・増製し
たもの)に用いられるケースが多く、この場合、映像作
品を録画する工程でマスターテープから高速でダビング
(記録複写)するときのS/N(シグナル/ノイズ比、
画質のパラメータ)の低下が大きく、画質が悪くなると
いう問題点も出てきている。
【0004】従来からこの問題を解決するために検討が
なされており、例えば、特開昭63−221158号公
報や特開昭63−280763号公報(コロイダルシリ
カ粒子表面をグリコール基で改質する)、特開昭63−
312345号公報(コロイダルシリカ粒子表面をカッ
プリング剤で改質する)、特開昭62−235353号
公報(炭酸カルシウム粒子をリン化合物で表面処理す
る)ことなどが提案されている。
【0005】しかしながら、このような公知の方法をも
ってしても、磁気テープのように繰り返し摩擦使用され
るような場合は、粒子の脱落を生じる。このため、特殊
な粒子を使用することが最近提案されてきており、例え
ば、特開昭62−172031号公報(シリコン粒
子)、特開平2−129230号公報(デルタ型酸化ア
ルミニウム粒子)などが提案されているが、いまだ不十
分である。
【0006】
【本発明が解決しようとする問題】本発明の目的は、前
記した従来技術の欠点を解消することにあり、特にフィ
ルム中において特定の形態をとる酸化ジルコニウム粒子
を含有することによって、表面が傷つきにくく、耐スク
ラッチ性および耐摩耗性に優れ、突起高さのそろったフ
ィルムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、フィルム中に含有する酸化ジルコニウム粒子が単一
粒子の複数個集合した凝集体を形成しており、この凝集
体のフィルム長さ方向に平行な方向の長さAμmとフィ
ルム面に対して垂直な方向に平行な長さBμmが、
(I)式を満すことを特徴とする二軸配向ポリエステル
フィルムによって達成される。 0.05≦B/A≦0.6 (I)
【0008】本発明における酸化ジルコニウム粒子は、
フィルム中で凝集体を形成していることが必要であり、
その形態はフィルム中において、フィルム長さ方向に平
行な方向の長さAμmとフィルム面に対して垂直な方向
に平行な長さBμmの比、B/Aが0.05以上0.6
以下の値をとることが必要であり、好ましくは0.1〜
0.5の範囲である。
【0009】B/Aの値が0.05未満の場合、粒子自
身の凝集力が低下し、耐スクラッチ性、耐摩耗性が不足
してくる。一方、B/Aの値が0.6を越える場合、突
起高さの均一性が悪化し、また耐摩耗性が低下し好まし
くない。
【0010】B/Aが1より小さいということは、フィ
ルム延伸によってフィルム面方向に配向することを意味
しており、さらにB/Aの値が0.05以上0.6以下
になることによってフィルム延伸が均一に行なわれ、ま
た面方向に配向した凝集粒子は外力に対して強い構造を
もつために、B/Aが前期の範囲に入らない凝集体に比
較し、より優れた耐スクラッチ性、耐摩耗性を発現す
る。また、フィルム延伸時に凝集体が配向することによ
って、フィルム表面に高さの均一な突起を形成させるこ
とができ、耐スクラッチ性、耐摩耗性、高さの均一な突
起をかね備えたフィルムを得ることができる。
【0011】このような凝集体は、Aの長さは耐スクラ
ッチ性および走行性の点で0.01〜3.0μmである
と好ましく、さらに好ましくは0.05〜1.0μmの
範囲である。Bの長さは耐スクラッチ性および走行性に
点で0.005〜1.5μmであると好ましく、さらに
0.01〜0.2μmであると好ましい。
【0012】粒子のA、Bは、酸化ジルコニウム粒子の
分散状態のコントロールや製膜時の延伸速度、温度、延
伸倍率によってコントロールできる。
【0013】また、本発明におけるフィルム中の酸化ジ
ルコニウム粒子の含有量は、0.01〜10.0wt%
が好ましく、さらには0.05〜5wt%である。
【0014】本発明におけるポリエステルとは、芳香族
ジカルボン酸あるいはそのジアルキルエステルなどに二
官能性成分とグルコール成分を原料として重縮合反応に
よって製造されるものである。特に、このうちポリエチ
レンテレフタレートを主体とするものが好ましい。該ポ
リエステルは、ホモポリエステルであってもコポリエス
テルであってもよく、共重合の例としては、アジピン
酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレン
−2,6−ジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフ
タン酸などのジカルボン酸成分、トリメリット酸、ピロ
メリット酸などの多価カルボン酸成分、およびテトラメ
チレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ジエチ
レングリコール、プロリレングリコール、ネオペンチル
グリコール、ポリオキシアルキレングリコール、p−キ
シリレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノ
ール、5−ナトリウムスルホレゾルシンなどのジオール
成分が挙げられる。
【0015】本発明のフィルムは、上記ポリエステルと
酸化ジルコニウム粒子からなる組成物を主要成分とする
が、本発明の目的を阻害しない範囲内で多種ポリマをブ
レンドしてもよいし、また酸化防止剤、熱安定剤、滑
剤、紫外線吸収剤などの有機添加剤が通常添加される程
度添加されていてもよい。
【0016】本発明フィルムは、上記組成物を二軸配向
せしめたフィルムである。一軸あるいは無配向フィルム
では、耐スクラッチ性が不良となるので好ましくない。
この配向の程度は特に限定されないが、高分子の分子配
向の程度の目安であるヤング率が長手方向、幅方向とも
に350kg/mm2 以上である場合に、耐スクラッチ
性がより一層良好となるので極めて望ましい。分子配向
の程度の目安であるヤング率の上限は特に限定されない
が、通常、1500kg/mm2 程度が製造上の限界で
ある。
【0017】次に、本発明のフィルムの製造方法につい
て説明する。
【0018】まず、ポリエステルに酸化ジルコニウム粒
子を含有せしめる方法としては、ポリエステルのジオー
ル成分であるエチレングリコールのスラリーの形で分散
せしめ、このエチレングリコールを所定のジカルボン酸
成分と重合せしめるのが、延伸破れなく望ましい範囲の
配向状態(ヤング率)のフィルムを得るのに有効であ
る。
【0019】また、粒子の含有量を調節する方法として
は、重合時の添加量でコントロールし、かつ、この不活
性粒子を含有するポリエステルの溶融粘度、共重合成分
などを調節する方法は、延伸破れもなく有効である。
【0020】かくして、不活性粒子を含有するペレット
を十分乾燥した後、公知の溶融押出機に供給し、270
〜330℃でスリット状のダイからシート状に押出し、
キャスティングロール上で冷却固化せしめて未延伸フィ
ルムを作る。
【0021】次に、この未延伸フィルムを二軸延伸し、
二軸配向せしめる。延伸方法としては、逐次二軸延伸法
または同時二軸延伸法を用いることがができる。ただ
し、最初に長手方向、次に幅方向の延伸を行なう逐次二
軸延伸法を用い、長手方向の延伸を3段階以上に分け
て、総縦延伸倍率を3.5〜6.5倍で行なう方法は、
延伸破れもなく有効である。
【0022】長手方向延伸温度は、その1段目を(ポリ
マのガラス転移点−10℃)〜(ポリマのガラス転移点
+10℃)の範囲で、2段目以降はそれより高くするこ
とが望ましい。長手方向延伸速度は、5000〜500
00%/分の範囲が好適である。幅方向の延伸方法とし
ては、ステンタを用いる方法が一般的である。延伸倍率
は、3.0〜5.0倍の範囲が適当である。幅方向の延
伸速度は、1000〜20000%/分の範囲が好適で
ある。
【0023】次に、この延伸フィルムを熱処理する。こ
の場合の熱処理温度は170〜200℃、特に170〜
190℃、時間は0.5〜60秒の範囲が好適である。
【0024】
【実施例】次に、本発明を実施例および比較実施例によ
り具体的に説明する。
【0025】(1) フィルム中での酸化ジルコニウム粒子
の形態 フィルムから、フィルム長さ方向とフィルム表面に対し
て垂直な方向によって作られる面をもつ0.2μm厚み
の超薄切片を切り出し、透過型電子顕微鏡で観察し、酸
化ジルコニウム粒子凝集体のフィルム長さ方向の長さA
μmとフィルム面に対して垂直な方向の長さBμmとを
1000個測定し、平均を求めた。
【0026】(2) 耐摩耗性の評価 得られたポリエステル組成物を実施例に示す方法で二軸
延伸フィルムとし、細幅にスリットしたテープ状ロール
を、ステンレル鋼SUS−304製ガイドロールに一定
張力で高速、長時間こすりつけ、ガイドロール表面に発
生する白粉量によって次のようにランク付けし、2級以
上を合格とした。 1級……白粉発生まったくなし 2級……白粉発生がわずかに見られる 3級……白粉発生が見られる 4級……白粉発生がかなり多い
【0027】(3) フィルム表面の中心線平均粗さの評価 JIS B−0601に準じ、サーフコム表面粗さ計を
用い、針径2μm、荷重70mg、測定基準長0.25
mm、カットオフ0.08mmの条件下で中心線平均粗
さ(Ra)を測定した。
【0028】(4) フィルムヤング率の評価 JIS Z−1702に規定された方法にしたがって、
インストロンタイプの引っ張り試験機を用いて、25
℃、65%RHにて測定した。
【0029】(5) 耐クラッチ性の評価 フィルムを、幅1/2インチのテープ状にスリットした
ものをテープ走行性試験機を使用して、ガイドピン(表
面粗度:Raで100nm)上を走行させる(走行速度
500m/分、走行回数100パス、巻き付け角:18
0°)。このとき、フィルムに入った傷を顕微鏡で観察
し、ほとんど傷がない場合は耐スクラッチ性良好、傷が
テープ幅あたり5本以上入った場合は耐スクラッチ性不
良と判定した。
【0030】(6) 突起高さの均一性 2検出器方式の走査型電子顕微鏡[ESM−3200、
エリオニクス(株)製]と断面測定装置[PMS−1、
エリオニクス(株)製]において、フィルム表面の平坦
面の高さを0として走査したときの突起の高さ測定値
を、画像処理装置(IBAS2000、カールツァイス
(株)製)に送り、画像処理装置上にフィルム表面突起
画像を再構築する。次に、この表面突起画像で突起部分
を2値化して得られた個々の突起の面積から円相当径を
求め、これをその突起の平均径とする。また、この2値
化された個々の突起部分の中で最も高い値をその突起の
高さとし、これを個々の突起について求める。この測定
を場所を変えて500回繰り返し、測定された突起につ
いてその平均突起高さと標準偏差(S)を求め、次式に
よって相対標準偏差を算出する。 RS=S/h RS:相対標準偏差 S :標準偏差 h :平均突起高さ 相対標準偏差は数字が小さいほどそろった状態を示して
おり、1.2以下を合格とした。
【0031】実施例1 酸化ジルコニウム粒子を10重量部、エチレングリコー
ル90重量部を混合して、常温下1時間ディゾルバーで
撹拌処理し、酸化ジルコニウム/エチレングリコールス
ラリー(A)を得た。他方、ジメチルテレフタレート1
00重量部、エチレングリコール64重量部に、触媒と
して酢酸マグネシウム0.06重量部を加えてエステル
交換反応を行なった後、反応生成物に先に調整したスラ
リー(A)5重量部と触媒の酸化アンチモン0.03重
量部、および耐熱安定剤としてトリメチルホスフェート
0.03重量部を加え、重縮合反応を行ない、固有粘度
0.615のポリエチレンテレフタレート組成物を得
た。このポリマを180℃で3時間減圧乾燥(3Torr)
した。その後、このポリマを押出機に供給、290℃で
溶融して表面温度30℃のキャスティング・ドラムに巻
きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。この未
延伸フィルムを温度80℃にて長手方向に4.5倍延伸
した。この延伸は、2組ずつのロールの周速差で4段階
で行なった。この一軸延伸フィルムを、ステンタを用い
て延伸速度2000%/分で100℃で幅方向に4.0
倍延伸し、定長下で200℃にて5秒間熱処理し、厚み
15μmの二軸配向ポリエステルフィルムを得た。この
フィルム中の酸化ジルコニウム粒子を透過型電子顕微鏡
で観察したところ、Aは0.2μm、Bは0.04μ
m、B/Aは0.2であった。また、このフィルムを評
価したところ、耐摩耗性1級、耐スクラッチ性良、総合
評価良の非常に優れたものであった。
【0032】実施例2〜6 フィルム中の酸化ジルコニウム粒子の大きさA、Bを変
更し、実施例1と同様の方法で二軸配向ポリエステルフ
ィルムを得た。これらのフィルムの評価結果を表1、表
2に示したが、耐摩耗性、耐スクラッチ性に優れたフィ
ルムであった。
【表1】
【表2】 比較実施例1〜6 粒子の種類、大きさA、Bを変更し、実施例1と同様の
方法で二軸配向ポリエステルフィルムを得た。これらの
フィルムの評価結果を表3、表4に示すが、本発明の範
囲でないために耐摩耗性、耐スクラッチ性ともに満足で
きるフィルムでなかった。
【0033】
【表3】
【表4】
【0034】
【発明の効果】本発明の二軸配向ポリエステルフィルム
は、フィルム中において特定の凝集形をした酸化ジルコ
ニウム粒子を含有し、耐スクラッチ性、耐摩耗性に優れ
るものであり、各用途でのフィルム加工速度の増大に対
応できるものである。
【0035】本発明フィルムの用途は特に限定されない
が、加工工程でのフィルム表面の傷が、加工工程上、製
品性能上特に問題となる磁気記録媒体用ベースフィルム
として特に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B29K 67:00 B29L 7:00 4F C08L 67:02

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエステルと酸化ジルコニウム粒子か
    らなる二軸配向フィルムであって、フィルム中に含有さ
    れる酸化ジルコニウム粒子が単一粒子の集合した凝集体
    を形成しており、該凝集体のフィルム長さ方向に平行な
    方向の長さAμmとフィルム面に対して垂直な方向に平
    行な長さBμmが、(I)式を満足することを特徴とす
    る二軸配向ポリエステルフィルム。 0.05≦B/A≦0.6 (I)
JP33017291A 1991-12-09 1991-12-13 二軸配向ポリエステルフィルム Pending JPH05163371A (ja)

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JP33017291A JPH05163371A (ja) 1991-12-13 1991-12-13 二軸配向ポリエステルフィルム
KR1019930702378A KR100255141B1 (ko) 1991-12-09 1992-12-09 폴리에스테르조성물 및 그것으로 이루어지는 이축배향 폴리에스테르 필름
US08/098,306 US5470637A (en) 1991-12-09 1992-12-09 Polyester composition and biaxially oriented polyester film containing the same
EP19920924895 EP0577838B1 (en) 1991-12-09 1992-12-09 Polyester composition and biaxially oriented polyester film made therefrom
DE69220932T DE69220932T2 (de) 1991-12-09 1992-12-09 Polyesterzusammensetzung und daraus hergestellter biaxial orientierter polyesterfilm
PCT/JP1992/001605 WO1993012177A1 (en) 1991-12-09 1992-12-09 Polyester composition and biaxially oriented polyester film made therefrom
CA 2103557 CA2103557A1 (en) 1991-12-09 1992-12-09 Polyester composition and biaxially oriented polyester film containing the same
HK98100046A HK1001591A1 (en) 1991-12-09 1998-01-05 Polyester composition and biaxially oriented polyester film made therefrom

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